Cum sunt structurate sistemele de încălzire cu circulație prin pompă: scheme de organizare

Asigurarea mișcării naturale a agentului termic prin circuitul de încălzire nu este întotdeauna reușită nici de către meșteri experimentați. Se întâmplă ca apa să se deplaseze prin sistem, dar să nu ajungă suficientă căldură în casă.

Din ce în ce mai des, proprietarii de case particulare preferă să instaleze sisteme de încălzire cu circulație prin pompă, care sunt destul de variate și comode. În acest articol am examinat schemele principale de organizare a încălzirii forțate, completând materialul cu ilustrații sugestive și fotografii.

De asemenea, am selectat videoclipuri utile cu recomandări ale specialiștilor privind montajul echipamentelor de pompare pentru sistemul de încălzire. Acest lucru va permite o înțelegere detaliată a problemei instalării pompei.

Principiul de funcționare al sistemului cu forțare

Pompa de circulație – este un mic aparat electric, care este construit extrem de simplu. În interiorul carcasei se află un rotor, care se rotește și conferă agentului termic care circulă prin sistem accelerația necesară. Motorul electric care asigură rotația consumă foarte puțină energie electrică, doar 60-100 W.

Prezența unui astfel de dispozitiv în sistem simplifică semnificativ proiectarea și montajul acestuia. Circulația forțată a agentului termic permite utilizarea conductelor de încălzire cu diametru mic, lărgește posibilitățile la alegerea cazanului de încălzire și a radiatoarelor.

Foarte des, un sistem creat inițial pentru circulația naturală funcționează nesatisfăcător din cauza vitezei reduse a agentului termic prin țevi, adică a presiunii de circulație scăzute. În acest caz, instalarea unei pompe va ajuta la rezolvarea problemei.

Cu toate acestea, nu trebuie să exagerați cu viteza apei în țevi, deoarece aceasta nu trebuie să fie excesiv de mare. În caz contrar, în timp, construcția poate să nu reziste presiunii suplimentare pentru care nu a fost proiectată.

Dacă în sistemele cu circulație naturală a agentului termic se poate utiliza un vas de expansiune deschis, în schemele cu circulație forțată trebuie să se acorde preferință unui rezervor închis și etanș.

Pentru încăperile locuite sunt recomandate următoarele norme limită de viteză a agentului termic:

• la diametrul nominal al țevii de 10 mm – până la 1,5 m/s;
• la diametrul nominal al țevii de 15 mm – până la 1,2 m/s;
• la diametrul nominal al țevii de 20 mm sau mai mare – până la 1,0 m/s;
• pentru încăperile auxiliare ale caselor de locuit – până la 1,5 m/s;
• pentru clădirile cu destinație auxiliară – până la 2,0 m/s.

În sistemele cu circulație naturală, vasul de expansiune se montează de obicei pe tur. Dar dacă sistemul este completat cu o pompă de circulație, de obicei se recomandă mutarea rezervorului pe retur.

Dispozitivul pompei de circulație este foarte simplu, sarcina acestui aparat – de a imprima agentului termic o accelerație suficientă pentru a depăși rezistența hidrostatică a sistemului.

În plus, în locul unui vas deschis trebuie instalat unul închis. Numai într-un apartament mic, unde sistemul de încălzire are o lungime mică și o construcție simplă, se poate renunța la o astfel de reconfigurare și se poate folosi vechiul vas de expansiune.

Calcule pentru sistemele de încălzire forțată

Un sistem corect organizat cu circulație forțată necesită calcule inginerești complexe. Cu toate acestea, unele formule permit evaluarea stării sistemului și formarea unei imagini mai precise asupra modificărilor necesare, mai ales dacă este vorba despre o casă mică sau un apartament. Puterea echipamentului de încălzire este de obicei selectată pe baza dimensiunilor încăperilor care urmează a fi încălzite.

De obicei, producătorii recomandă ca debitul agentului termic, exprimat în litri pe minut, să corespundă numărului de kilowați ai puterii cazanului. Aceasta înseamnă că pentru un cazan de 40 W, cel mai potrivit va fi un debit de agent termic de 40 l/min.

În mod similar se calculează debitul de apă pentru o cameră individuală sau un grup de încăperi. În acest caz, se ia în considerare puterea totală a radiatoarelor instalate în zonă.

Viteza de deplasare a agentului termic prin circuitul sistemului de încălzire depinde în mare măsură de cât de corect a fost ales diametrul conductelor.

Diametrul conductelor de încălzire se determină în conformitate cu debitul stabilit al agentului termic:

• la un debit de 5,7 l/min sunt necesare conducte de jumătate de țol;
• la un debit de 15 l/min sunt necesare conducte de trei sferturi de țol;
• la un debit de 30 l/min sunt necesare conducte de un țol;
• la un debit de 53 l/min sunt necesare conducte de un țol și un sfert;
• la un debit de 83 l/min sunt necesare conducte de un țol și jumătate;
• la un debit de 170 l/min sunt necesare conducte de doi țoli;
• la un debit de 320 l/min sunt necesare conducte de doi țoli și jumătate etc.

Pentru a determina parametrii unei pompe de circulație adecvate, este necesar să se măsoare lungimea întregului circuit de încălzire la care va fi conectată. Pentru zece metri de sistem, este necesară o înălțime de pompare de 0,6 m. Prin calcule simple, obținem că pentru un sistem lung de 60 de metri, va fi necesară o pompă de 3,6 m.

Cu toate acestea, acești parametri sunt valabili doar pentru un sistem în care diametrul țevilor a fost ales corect, așa cum s-a menționat mai sus. Dacă s-au folosit conducte prea înguste, va fi necesară o pompă mai puternică pentru a depăși presiunea hidraulică excesivă care apare în sistem din cauza alegerii necorespunzătoare a țevilor.

Recomandări detaliate privind alegerea pompei de circulație am prezentat în acest articol.

Un aerisitor automat sau un dispozitiv mecanic pentru evacuarea excesului de aer, robinetul Maevski, este necesar pentru evacuarea aerului dintr-un sistem închis. Aceste dispozitive sunt necesare în circuitele de încălzire, ele permit prevenirea problemei de aerisire. Astfel de dispozitive se montează pe radiatoare, pe coloanele de alimentare, precum și în locurile problematice ale schemelor complexe de încălzire.

Această regulă funcționează și în sens invers: dacă țevile sunt mai largi decât este necesar conform normativului, trebuie redusă puterea calculată a pompei de circulație.

O componentă importantă a sistemelor de încălzire forțată este grupul de siguranță:

Specialiștii recomandă să achiziționați nu unul, ci două astfel de dispozitive. Unul – principal, iar celălalt – de rezervă. Poate fi instalat pe bypass sau păstrat în cămară.

Pompa de circulație este de obicei rezistentă la defecțiuni, dar sensibilă la calitatea apei din circuitul de încălzire. Pentru a prelungi durata de funcționare a echipamentului de încălzire, este recomandabil să se prevadă filtrarea agentului termic și măsuri periodice de curățare a sistemului.

Scheme ale sistemelor cu circulație prin pompă

Sistemele de încălzire cu circulație forțată se diferențiază în felul următor:

• ca sisteme monotub sau bitub (varianta de conectare a țevilor la radiatoare);
• cu coloane verticale sau magistrale orizontale;
• cu capăt de linie sau cu circulație în același sens a agentului termic
• cu distribuție superioară sau inferioară.

Sistemele monotub se întâlnesc din ce în ce mai rar, deoarece dezavantajele lor depășesc semnificativ avantajele. Aceasta este o variantă foarte simplă, în care radiatoarele sunt conectate în serie. Agentul termic trece pe rând prin fiecare aparat de încălzire, răcindu-se treptat.

Este evident că, în această schemă, primele radiatoare vor încălzi camera mai bine decât cele situate la capătul sistemului. Este necesar să se instaleze pe tronsonul final al magistralei mai multe radiatoare decât la început, pentru a atenua diferența de temperatură.

Sistemele de încălzire monotub sunt simple de realizat și vor fi ieftine, dar problema încălzirii neuniforme și a dependenței de defectarea unui singur radiator le-a făcut practic nerevendicate în condițiile moderne.

Un astfel de dispozitiv este extrem de incomod, deoarece nu se poate opri un singur radiator în caz de defecțiune, fiind necesară golirea agentului termic din întregul circuit. Schema bitub presupune conectarea fiecărui radiator în paralel cu ajutorul a două țevi la magistrala comună.

Desigur, pentru aceasta va fi nevoie de mai multe materiale, costul total și timpul de montaj vor fi mai mari decât în cazul variantei monotub.

Sistemele de încălzire bitub permit încălzirea uniformă a fiecărei încăperi, iar defectarea unui radiator nu va fi un motiv pentru oprirea întregului circuit.

Pe fiecare radiator, în cazul conectării bitub, se instalează robineți de închidere. Acest lucru oferă posibilitatea, la nevoie, de a demonta sau de a opri un singur radiator, în timp ce celelalte elemente ale sistemului continuă să funcționeze în regim normal.

Încălzirea în acest sistem se realizează uniform, deoarece agentul termic intră în fiecare radiator printr-o linie separată, apoi se întoarce în cazan pentru încălzire, fără a se deplasa prin celelalte radiatoare.

Coloanele verticale sunt utilizate în clădirile cu mai multe etaje, fiind convenabil să conectați la ele radiatoare situate pe diferite niveluri. Construcția verticală facilitează eliminarea rapidă a aerului pătruns în sistem, ceea ce reduce semnificativ probabilitatea formării de bule de aer.

Crearea unui sistem vertical de încălzire va costa destul de mult, însă este o schemă eficientă, rezistentă la formarea de bule de aer, și se potrivește perfect pentru instalarea în clădiri cu mai multe etaje.

În schemele orizontale, conducta principală la care se conectează radiatoarele în paralel este situată, după cum reiese din denumire, într-un plan orizontal. Acest tip de sistem este potrivit pentru încălzirea clădirilor cu un singur etaj și suprafață mare.

Varianta relativ ieftină nu este ferită de formarea de bule de aer. Pentru prevenirea acestui tip de problemă se folosesc aerisitoare automate. Regulile de eliminare a bulelor de aer din sistemul de încălzire le-am analizat în detaliu aici.

Sistemele orizontale de încălzire sunt relativ ieftine, de obicei fiind utilizate la proiectarea clădirilor cu suprafață mare, cu unul sau două etaje.

Încălzirea neuniformă este caracteristică nu numai sistemelor monotub, ci și variantei de încălzire în fund de sac, care este destul de răspândită.

Într-o astfel de schemă, agentul termic circulă în direcția opusă mișcării returului. Drept urmare, în sistem apar radiatoare care primesc un agent termic deja ușor răcit, care, după ele, intră în conducta de retur.

În sistemele în fund de sac, radiatoarele îndepărtate de coloana de alimentare primesc mai puțină căldură decât cele situate lângă aceasta. În schemele cu mișcare de trecere, toate elementele sistemului funcționează în regim echivalent.

În consecință, în primele radiatoare de la coloană intră mai multă căldură, iar în cele îndepărtate – mai puțin. În spații mici, acest aspect poate să nu fie atât de vizibil, dar în case spațioase va fi resimțit. În această situație, se recomandă realizarea mai multor magistrale de lungime mică, decât una lungă, pentru ca întregul agent termic să circule prin ramuri cu o temperatură aproximativ egală.

Sistemul cu conducte paralele se bazează pe aceeași lungime a inelelor de circulație în întreaga casă, ceea ce permite o uniformitate extrem de precisă a încălzirii. Dar implementarea acestei variante de distribuție nu este simplă, deoarece va fi necesar să se instaleze un număr mare de țevi.

Distribuția superioară în sistemele de încălzire se utilizează atunci când există un pod pe care poate fi instalat un vas de expansiune. Dacă nu există această posibilitate, se poate implementa cu succes distribuția inferioară a încălzirii.

Distribuția superioară și cea inferioară își iau denumirea de la locul de amplasare a conductei de alimentare. În primul caz, agentul termic intră în sistem de sus, iar în al doilea – de jos.

La distribuția superioară, vasul de expansiune se instalează în punctul cel mai înalt al sistemului, agentul termic se răspândește prin sistem sub acțiunea forțelor gravitaționale. Conducta de retur aici va fi amplasată sub radiatoare. Pentru a implementa un astfel de proiect într-o casă privată, este necesar un pod, pe care se instalează vasul.

Dacă nu există condiții pentru distribuția superioară, se utilizează a doua variantă, când alimentarea cu agent termic se face de jos, iar conducta de retur este instalată deasupra radiatoarelor. Sarcina de a deplasa agentul termic cu o viteză suficient de mare revine în principal pompei de circulație.

O astfel de schemă se montează treptat, de la etajul inferior la cel superior, iar conducta de alimentare se realizează cu o ușoară pantă pentru a preveni formarea de bule de aer.

Pentru eliminarea bulelor de aer, comunicațiile de încălzire sunt echipate cu aerisitoare automate:

Unde se plasează pompa de circulație?

Cel mai adesea, pompa de circulație se instalează pe conducta de retur, nu pe cea de alimentare. Se consideră că aici riscul de uzură rapidă și defecțiune a dispozitivului este mai mic, deoarece agentul termic s-a răcit deja. Dar pentru pompele moderne acest lucru nu este necesar, deoarece acestea sunt echipate cu rulmenți cu așa-numita ungere cu apă. Acestea sunt deja proiectate exact pentru astfel de condiții de exploatare.

Aceasta înseamnă că pompa de circulație poate fi instalată pe conducta de alimentare, cu atât mai mult cu cât aici presiunea hidrostatică a sistemului este mai mică. Locația de instalare a dispozitivului împarte convențional sistemul în două părți: zona de refulare și zona de aspirație. Pompa, instalată pe conducta de alimentare, imediat după vasul de expansiune, va extrage apa din acumulator și o va pompa în sistem.

Pompa de circulație din sistemul de încălzire împarte circuitul în două părți: zona de refulare, în care intră agentul termic, și zona de depresurizare, din care este extras.

Dacă pompa este instalată pe retur, în fața vasului de expansiune, atunci va pompa apa în interiorul vasului, extragând-o din sistem. Înțelegerea acestui aspect vă va ajuta să luați în considerare particularitățile presiunii hidraulice în diferite puncte ale sistemului. Când pompa funcționează, presiunea dinamică în sistem cu o cantitate constantă de agent termic rămâne constantă.

Este important nu doar să alegeți locul optim pentru montarea echipamentului de pompare, ci și să îl instalați corect. Vă recomandăm să vă familiarizați cu nuanțele instalării pompei de circulație.

Vasul de expansiune creează așa-numita presiune statică. În raport cu acest indicator, în zona de refulare a sistemului de încălzire se creează o presiune hidraulică ridicată, iar în zona de depresurizare – una scăzută.

Depresurizarea poate fi atât de puternică încât să atingă nivelul presiunii atmosferice sau chiar să fie mai scăzută, iar acest lucru creează condiții pentru pătrunderea aerului în sistem din spațiul înconjurător.

În zona de creștere a presiunii, aerul poate, dimpotrivă, să fie împins afară din sistem, uneori se observă fierberea agentului termic. Toate acestea pot duce la funcționarea incorectă a echipamentului de încălzire. Pentru a evita astfel de probleme, trebuie asigurată o presiune excesivă în zona de aspirație.

Pentru aceasta, se poate utiliza una dintre următoarele soluții:

• ridicați vasul de expansiune la o înălțime de cel puțin 80 cm față de nivelul de amplasare a țevilor de încălzire;
• plasați acumulatorul în punctul cel mai înalt al sistemului;
• deconectați racordul acumulatorului de la alimentare și transferați-l la retur după pompă;
• instalați pompa nu pe retur, ci pe alimentare.

Ridicarea vasului de expansiune la o înălțime suficientă nu este întotdeauna posibilă. De obicei, se instalează în pod, dacă există spațiul necesar. Este important să respectați regulile de montare a acumulatorului pentru a asigura funcționarea fără probleme.

Recomandări detaliate pentru instalarea și conectarea vasului de expansiune am oferit în celălalt articol al nostru.

Dacă podul nu este încălzit, acumulatorul va trebui neapărat izolat termic. Este destul de dificil să mutați rezervorul în cel mai înalt punct al sistemului cu circulație forțată, dacă anterior acesta a fost creat ca unul natural.

Va trebui să refaceți o parte din conducte, astfel încât panta conductelor să fie îndreptată spre cazan. În sistemele naturale, panta se face de obicei spre cazan.

Rezervorul de expansiune instalat în interior nu necesită protecție suplimentară, dar dacă este instalat într-un pod neîncălzit, trebuie să vă ocupați de izolarea termică a acestui dispozitiv.

Schimbarea poziției racordului rezervorului de la alimentare la retur nu este de obicei dificil de realizat. Și la fel de simplu se poate implementa ultima variantă: introduceți în sistem pompa de circulație pe conducta de alimentare după vasul de expansiune.

În această situație, se recomandă alegerea unui model de pompă cât mai fiabil, care să poată suporta contactul cu agentul termic fierbinte pentru o perioadă îndelungată.

Concluzii și material video util pe această temă

Cu informații interesante despre sistemele de încălzire forțată puteți face cunoștință în acest videoclip:

Informații mai detaliate despre calculele necesare la alegerea pompei de circulație se găsesc aici:

În acest clip video sunt descrise în detaliu structura și ordinea de montare a pompei de circulație:

Sistemele de încălzire forțată nu sunt atât de complicate pe cât ar părea la prima vedere. Dar pentru a realiza o astfel de sarcină, trebuie să efectuați corect calculele și să întocmiți un proiect competent. Respectând aceste condiții, puteți asigura casei dvs. o încălzire fiabilă și eficientă.

Alegeți schema optimă pentru amenajarea în casa dvs. a unui sistem de încălzire forțată? Poate aveți întrebări pe care nu le-am abordat în acest articol? Adresați-le expertului nostru în secțiunea de comentarii.

Sau doriți să completați materialul cu sfaturi practice privind montarea echipamentelor de pompare? Scrieți-ne – observațiile dvs. vor ajuta mulți începători.